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有容微电子推出新型2.4GHz Zigbee/ISM射频前端芯片GMR2401

发布时间:2023-11-07 作者:半岛体育(中国)有限公司官网 点击次数:166

内容概要:2023年,有容微电子面向2.4GHz无线通信市场推出新型Zigbee/ISM射频前端芯片GMR2401,该芯片在设计理念、芯片布图、成本控制、性能指标方面极具特色和竞争力,且完全Pin to Pin兼容替代Skyworks的RFX2401c及同类型号,可视为...


半岛体育(中国)有限公司官网是一家专注于高性能模拟、射频和模数混合信号芯片的优秀国产芯片设计公司。自2018年成立以来,公司快速发展,目前已拥有高性能时钟芯片、高速半岛体育(中国)有限公司官网芯片、射频前端芯片以及专用市场定制SoC等多型多款产品,在通信、工业和消费电子三大领域、600余家客户中获得广泛应用。在通信领域,更是横跨有线通信和无线通信多种应用场景。
GMR2401
2023年,有容微电子面向2.4GHz无线通信市场推出新型Zigbee/ISM射频前端芯片GMR2401,该芯片在设计理念、芯片布图、成本控制、性能指标方面极具特色和竞争力,且完全Pin to Pin兼容替代Skyworks的RFX2401c及同类型号,可视为该芯片和市场的新迭代产品。


功能框图


图(1):GMR2401功能框图

产品规格

2.4GHz Zigbee/ISM 高功率单芯片射频前端芯片

小尺寸、低功耗、高效率、高性能

全集成、无需片外匹配(完整的50欧姆片上匹配和滤波电路)

集成PA饱和输出功率高达+22dBm

集成LNA噪声系数2.9dB

集成发送/接收开关切换电路

低电压(1.2V)CMOS控制逻辑

所有端口都有ESD保护电路

小型QFN,16-引脚(3.0x3.0)带裸露接地焊盘的封装

♦ 支持BLE/Zigbee/Thread/Matter

应用场景

♦ Zigbee扩展设备

Zigbee智能电源

无线音响和音频系统

家庭和工业自动化

无线传感器网络

产品特色和竞争力

表(1): 无锡有容微GMR2401和国外主流友商以及两家主要国内友商的对比

从表中数据来看,在关键指标对比中,无锡有容微的GMR2401有如下明显优势:

(1)在20dBm发射功率的时候,电流小于Skyworks,远优于两家国产厂商,仅为国产供应商2的2/3 ;

(2)发射模式的静态电流是13mA,在各厂商间较低,仅为国产厂商1的约50%

(3)接收模式的静态电流与国外主流厂商一致,低于两家国产厂商,比国产厂商2优25%

(4)面积非常小,测量数据表明比在面积上极具竞争力的国产厂商1的裸芯面积还小22%

(5)创新的片上集成输出匹配网络设计,非常有利于合封。

极佳的输出功率和效率、极低的静态电流

图(2):输出功率和效率对比图


2.4G无线通信典型应用包括智能照明、智能音箱、路由器、网关、玩具遥控器等。很多物联网设备都使用电池供电,功耗直接决定设备的使用寿命和更换周期。所以物联网芯片对无论是静态电流还是最大发射功率的电流都有严格限制和无止境的追求。目前随着物联网SoC芯片工艺的进步和设计的成熟,好的蓝牙SoC都能做到发射接收时的工作电流均在5mA以下。相比之下射频前端动辄10mA左右的的静态工作电流和100mA左右的最大发射功率时的电流很明显成为了物联网通信模组的功耗瓶颈。在满足通信标准要求的前提下,大限度的减少静态和动态功耗成为了物联网射频前端芯片性能的首要追求。


极高的集成度、极小的裸芯面积、 极强的成本优势

在物联网射频前端芯片竞争中,使用尽可能低成本的工艺,设计面积尽可能小的裸芯,最大程度的集成,包括减少使用的裸芯和SMD数量,避免使用封装基板等,才能推出真正有市场竞争力的芯片。GMR2401使用成熟的低成本CMOS工艺,把低噪放、射频开关和功率放大器集成在一颗CMOS裸芯上,大大缩减了Die Size,提供了市场和客户急需的成本优势。

不依赖封装的片上集成、易于合封

这其实也和最近比较流行的chiplet的概念不谋而合。合封对物联网射频前端的裸芯尺寸和封装友好程度提出了新要求。GMR2401小的裸芯尺寸和不依赖封装的全集成芯片在合封时使用更灵活,更容易搭配各种SoC。

自主知识产权

GMR2401采用了与其他厂家完全不同但易于集成的CMOS PA设计流程,从设计到布图完全自主知识产权,相关设计已申请专利和布图设计知识产权。


GMR2401在性能、成本、面积、封装方便性方面都做了突破性创新,在各项关键指标对比中都达到且超越国外和国内竞品,是物联网设备客户新的替代选择。



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— 有容微电子 

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